WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Терехов Олег Викторович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО ТЕЛЕВИЗОРА И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИН

25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

УФА 2007

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Башнефтегеофизика»

Научный руководитель: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник

Служаев Владимир Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Назаров Василий Фёдорович

кандидат технических наук

Жуланов Иван Николаевич

Ведущая организация: ОАО «Когалымнефтегеофизика»

Защита диссертации состоится « 19 » октября 2007г. в 14 часов на

заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 520.020.01 при открытом акционерном обществе научно-производственная фирма «Геофизика» по адресу: 450005, г.Уфа, ул.8-Марта, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПФ

«Геофизика».

Автореферат разослан «13» сентября 2007г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор химических наук Д.А. Хисаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время в нашей стране большое количество месторождений нефти и газа находятся на последней стадии разработки. В свете этого нефтегазодобывающими компаниями большое внимание уделяется вовлечению в разработку маломощных нефтенасыщенных интервалов, которые, в силу разных причин, на начальной стадии эксплуатации месторождений не разрабатывались. Такие интервалы нефтенасыщенных пластов характеризуются следующими показателями: малая толщина (единицы метров), низкая проницаемость и близость водонефтяного контакта (ВНК).

Исходя из вышесказанного, остро встает вопрос о контроле качества вторичного вскрытия таких проницаемых интервалов. Указанные пласты часто вскрываются так называемой «щадящей» сверлящей перфорацией, появившейся в последние годы. Цель такого вскрытия оправдана тем, что цементное кольцо в заколонном пространстве не подвергается взрывному воздействию, сохраняя общее сцепление контактов на границе раздела цемент-колонна и цемент-горная порода.

Сверлящая перфорация, применяемая при таком вторичном вскрытии пласта, не фиксируется традиционными, применяемыми на практике, геофизическими методами контроля технического состояния скважин (АК, ГК, ЛМ).

Как показали многочисленные исследования на месторождениях в различных условиях, одним из эффективных геофизических методов для отображения таких нарушений в эксплуатационной колонне является метод псевдоакустического изображения внутренней поверхности стенок скважины, известный в терминологии в настоящее время как метод скважинного акустического телевизора (САТ).

С конца 70-х годов прошлого века выпускалась серийно аппаратура отечественного производства САТ-1, САТ-2, САТ-4, АРКЦ-Т, предназначенная для исследования скважин методом отражённых волн при различных геолого-технических условиях.

На протяжении ряда лет эта аппаратура успешно применялась на многих месторождениях бывшего Советского Союза и России. Однако использование ее до последнего времени в основном ограничивалось только геофизическими исследованиями в необсаженных скважинах с целью выявления характера залегания горных пород, оценки их неоднородности, трещиноватости и кавернозности и т.д..

Исследования, проведенные этим методом в обсаженных скважинах, зачастую были малоэффективными из-за многочисленных мешающих факторов, связанных с поглощением высокочастотного акустического сигнала различными дефектами на внутренней стенке скважин, отличными от перфорационных отверстий. К таким мешающим факторам относится прежде всего коррозия внутренних стенок эксплуатационной колонны, наличие на металле асфальтено-смолистых образований. Интерпретация результатов измерений по уменьшению амплитуды ультразвукового пакета не могла дать однозначного ответа по выявлению дефектов и нарушений обсадной колонны.

В последние годы, в связи с широким внедрением компьютерной техники, применением новых материалов и компонентов, появилась возможность усовершенствовать прибор скважинного акустического телевизора, введя цифровую регистрацию параметров волнового пакета, а так- же дополнив еще одним каналом записи для измерения времени прихода отражённого сигнала от стенок скважины (так называемым временным каналом измерения).

Цифровые приборы нового поколения (САТ-4М), имея в настоящее время возможность записи не только амплитудного, но и временного канала, получили возможность их расширенного использования. Поэтому эта аппаратура может применяться не только в открытом стволе, но и в обсаженном, как для контроля технического состояния скважин, так и с целью контроля качества вторичного вскрытия пластов.

Методика исследований скважинным акустическим телевизором в обсаженной скважине до сих пор не разработана, хотя потребность в ней очевидна. Поэтому создание такой методики является актуальной задачей.

Цель работы. Выделение дефектов колонн в обсаженных скважинах и контроль качества вторичного вскрытия продуктивных пластов с помощью

усовершенствованной аппаратуры и разработанной методики исследования методом отраженных волн.

Основные задачи исследования:

- Изучение на макетах перфорированных труб количественных связей между регистрируемыми характеристиками метода отражённых волн и дефектов колонн для различных их типоразмеров.

  • Проведение математического и физического моделирования регистрации метода отраженных волн для различных технических условий в скважине.
  • Обоснование выбора оптимальных технических параметров для акустического преобразователя, необходимых для выявления дефектов колонн и интервалов вторичного вскрытия пластов.

- Получение возможности регистрации скважинным акустическим телевизором времени между посылкой ультразвукового импульса и его возвращением, характеризующего изменение внутреннего радиуса эксплуатационной колонны, так называемого временного канала записи.

- Разработка методики комплексной интерпретации данных, получаемых скважинным акустическим телевизором и другими геофизическими методами в обсаженном стволе.

Методы исследования.

Анализ и обобщение потенциальных возможностей метода отраженных волн, теоретических расчётов. Проведение опытно-методических работ и экспериментальных исследований как на моделях, так и в обсаженных скважинах, обобщение и анализ полученных материалов. Апробация разработанной аппаратуры и методики в производственных условиях и оценка эффективности найденных решений путём сопоставления с данными других геофизических методов.

Научная новизна.

- Установлены количественные связи между регистрируемыми характеристиками аппаратуры, реализующей метод отраженных волн с наличием дефектов на внутренней поверхности труб и нарушений эксплуатационных колонн.

  • Обосновано введение в аппаратуру скважинного акустического телевизора дополнительного временного цифрового канала записи для повышения достоверности выявления дефектов и нарушений эксплуатационных колонн, а также качества вторичного вскрытия пластов.
  • Оптимизирована область применения усовершенствованной аппаратуры скважинного акустического телевизора при контроле технического состояния скважин.
  • Разработана методика исследования, обработки и интерпретации данных скважинного акустического телевизора для выявления дефектов колонн и контроля качества вторичного вскрытия пласта.

Основные защищаемые положения.

  • Способ выявления интервалов нарушения эксплуатационных колонн на

основе анализа данных метода отражённых волн, уточнение характера

нарушений и дефектов обсадных колонн.

  • Аппаратура и методика применения метода отражённых волн для выявления дефектов эксплуатационных колонн и интервалов вторичного вскрытия пластов.

Практическая ценность и реализация работы.

Диссертационная работа выполнена автором в период работы в АО НПФ «Геофизика» и Уфимском УГР ОАО «Башнефтегеофизика» на месторождениях Башкирии, Оренбургской области, Ханты - Мансийского автономного округа при выполнении методических и аппаратурных разработок новых модификаций аппаратуры скважинного акустического телевизора.

Новая аппаратура с введенным каналом измерения внутренних радиусов на основе данных временного параметра отражённого сигнала в настоящее время серийно выпускается заводом скважинной геофизической аппаратуры ОАО НПФ «Геофизика». Выпуск более ранних модификаций прекращён в виду их морального износа. Обьём выпущенной аппаратуры скважинного акустического телевизора в различных её исполнениях составляет более 300 приборов, которые широко используются производственными геофизическими предприятиями России, а также некоторыми странами Ближнего зарубежья (Белоруссия, Казахстан).

Разработаны практические рекомендации по интерпретации скважинного геофизического материала, определён комплекс промыслово-геофизических исследований, необходимый для сопровождения и увязки материала скважинного акустического телевизора в колонне. Дано физическое и математическое обоснование разрешающей способности выявления размеров дефекта в скважине.

Отчёты и заключения по материалам работы аппаратуры САТ-4М имеются в распоряжении таких организаций как АНК «Башнефть», ОАО «Башнефтегеофизика», ОАО «Красноярскнефтегеофизика» (п. Покачи), ОАО НПФ «Геофизика» (г. Уфа), ЗАО «Стимул» (г. Оренбург), АО «Компания ГИС» (Казахстан) и др.

Апробация работы.

Результаты исследований по теме диссертации докладывались на региональных научно-технических конференциях в рамках выставок «Газ-Нефть», проходящих в г. Уфе и российско-китайских международных симпозиумах в 2000-2007 г.

Ряд материалов, вошедших в диссертационную работу, печатался автором в журналах НТВ «Каротажник» г. Тверь.

Результаты работ обсуждались на учёном совете института ВНИИнефтепромысловой геофизики (АО НПФ «Геофизика»), научно-технических совещаниях ОАО «Башнефтегеофизика».

Основные результаты работ, представленные в диссертации, получены по материалам скважинных исследований, проведённых непосредственно автором.

Публикации.

По теме диссертации автором и в соавторстве опубликовано 6 печатных работ, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК, – 1.

В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат постановка задач, участие в теоретических, экспериментальных и промысловых исследованиях, обобщение полученных результатов.

Объём и структура работы.

Диссертационная работа содержит введение, 4 главы и заключение. Текст изложен на 160 страницах, включая 45 рисунков, список использованной литературы насчитывает 100 наименований.

Работа выполнена под руководством кандидата технических наук Служаева В.Н., которому автор выражает искреннюю признательность за постоянное внимание, поддержку и помощь. Особую благодарность автор выражает Стрелкову В.И. (заведующему лабораторией) ОАО НПФ «Геофизика» и всем сотрудникам лаборатории акустического видеокаротажа за поддержку и творческое сотрудничество по созданию усовершенствованной аппаратуры САТ-4М. Глубокую признательность и искреннюю благодарность автор выражает Сулейманову М.А.(заведующему отделением акустических и радиометрических методов исследования скважин) ОАО НПФ «Геофизика», Коровину В.М.(ОАО «Башнефтегеофизика»), Антонову А.С.(ведущему инженеру-геофизику) ОАО НПФ «Геофизика», Прямову П.А. за помощь и обсуждение полученных результатов; Булгаковой Ю. А. (ООО «Эликом») за участие в разработке и внедрении улучшенных программ регистрации и обработки материалов скважинного акустического телевизора.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна, защищаемые положения и практическая ценность.

В первой главе выполнен обзор современного состояния в области работ, выполняемых методом отражённых волн в нефтегазовых скважинах. Метод отраженных волн (в дальнейшем МОВ) получил широкое распространение в практике геофизических исследований нефтегазовых скважин благодаря серийному выпуску аппаратуры, разработанной в лаборатории акустического видеокаротажа ВНИИ Нефтепромгеофизика (А. А. Красильников, А. У. Ишмухаметов, В.И. Стрелков и др.) в 70-ые годы прошлого столетия.

Регистрация на фотоплёнку развертки отражающей способности ультразвука по 250 точкам сканирования скважины впервые позволила «увидеть» разрез скважины в акустическом поле, связанный с ее литологией и структурой. Особенно впечатляла высокая степень «отбивки » границ пластов и мягких пропластков с точностью 1,0 – 2,0см. На черно-белом фоне изображения стенок скважины горные породы имеют достаточно приемлемую градацию для их расчленения. Обычно белый фон присущ плотным высокоскоростным породам (доломиты, известняки и т. д.); серый, темно-серый, соответственно, чистым и заглинизированным песчаникам. Каверны и глины имеют на диаграмме скважинного акустического телевизора чёрный фон.

В последующее время в совершенствование аппаратуры и методики значительный вклад внесли работы В.И. Стрелкова, П.А. Прямова, М.А. Сулейманова, В.Н. Служаева, Р.В. Загидуллина (ВНИИнефтепромгеофизика), Ю.А.Гуторова (ВНИИГИС), В.М. Коровина (Башнефтегеофизика),

На протяжении многих лет в период внедрения метода отражённых волн успешно применялась аппаратура скважинного акустического телевизора с одним амплитудным каналом регистрации для детального расчленения разреза скважин и выделения зон трещиноватости. Эта аппаратура относилась к классу индикаторных устройств.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»